Sončna energija kot alternativnega vira energije: shema

V zadnjem desetletju je sončna energija kot alternativni vir energije uporabljajo bolj in bolj za ogrevanje prostorov in zagotavljanje tople vode. Glavni razlog - želja za zamenjavo dostopna tradicionalna goriva, okolju prijaznih in obnovljivih virov energije.

Pretvorbo sončne energije v toploto poteka v sončnem - oblikovanju modula in princip delovanja določa specifičnost njene uporabe.

V tem članku bomo pogled na različnih sončnih kolektorjev in načela njihovega delovanja, kot tudi povedal o priljubljenih modelov sončnih modulov.

Izvedljivost uporabo sončne

Geliosistema - sistem za pretvorbo sončnega sevanja v toplotno energijo, ki se nato prenese na toplotni izmenjevalnik za segrevanje hladilnega sistema ali ogrevalno vodo.

Učinkovitost sončne toplotne namestitev odvisna od sončnega sevanja - količino energije, dobavljen lahke dan na površini 1 kvadratni meter pod kotom 90 ° glede na smer sončne svetlobe. Merjenje vrednosti indeksa - kWh / m² m, vrednost se spreminja glede na sezono.

Povprečna stopnja sončnega obsevanja za zmerno celinsko podnebje v regiji - 1000-1200 kWh / kvadratni meter (na leto). Višina sonca - opredelitev parametrov za izračun sončnega delovanja.

Namestitev gelioteplosnabzheniya sistem - drag dogodek. Do kapitala Izdatki so upravičeni, natančen izračun sistema in skladnost s tehnologijo namestitve.

Primer. Povprečna vrednost sončnega sevanja za Tuli v poletja - 4,67 kW / m * dan med vgradnjo plošče pod kotom 50 °. Izvedbena Solarni kolektor 5 kvadratnih metrov se izračuna na naslednji način: 4,67 * 4 = 18.68 kW toplotne energije na dan. Ta količina zadostuje za 500 litrov vode segrejemo na temperaturo od 17 ° C do 45 ° C.

Ko že govorimo o izvedljivosti uvedbe novih tehnologij, je pomembno, da se upoštevajo posebne tehnične značilnosti sončnega kolektorja. Da bi začeli delati pri 80 W / m sončne energije in drugih dovolj - 20 W / m

Tudi v južnem podnebju, uporaba sistema kolektorjev samo ne plačati za ogrevanje. Če se bo instalacija, uporabljena izključno v zimskem soncu s primanjkljajem, je strošek opreme pokrita in 15-20 let.

Da bi povečali geliokompleks, je treba vključiti v sistem za toplo vodo. Tudi v zimskem geliolektor bi "cut" račun za energijo za ogrevanje vode do 40-50%.

Poleg gospodarskih koristi "sončnega ogrevanja" ima dodatne prednosti:

1. Okolju prijazen. Zmanjšanje emisij ogljikovega dioksida. Več kot 1 leto kvadratnih sončni kolektor v ozračje preprečuje 350-730 kg rudarstvo.
2. Estetika. Prostor za kompaktne kopeli ali kuhinji uspe znebiti kosovnih kotlov in gejzirji.
3. Trajnost. Proizvajalci trdijo, da je treba namestiti tehnologiji, bo kompleks traja približno 25-30 let. Mnoga podjetja, ki bi zagotavljal do 3 let.

Argumenti proti uporabi sončne energije: izrazito sezonsko, odvisno od vremena in visoke začetne investicije.

Splošna oblika in funkcija

Vzemimo primer izvedbe s SSE kot delovnim elementom primarnega sistema. Zunanjost enota spominja kovinsko škatlo, katerega sprednja stran je izdelana iz kaljenega stekla. Znotraj škatle se nahaja delovno telo - tuljave za posode.

Toploto absorbira blok zagotavlja ogrevanje hladila - obtoku prenaša fluid toplote, ki nastaja v vodnem krogotoku.

Solarni kolektor nujno delo v tandemu z hranilniku. Ker se hladilni segrejemo na temperaturo 90-130 ° C, da ne more neposredno usmerjen v pip s toplo vodo ali radiatorji. Prenos toplote tekočina vstopi v toplotni izmenjevalec kotla. Cisterna je pogosto dopolnjen z električnim grelcem.

Shema dela:

1. Sonce greje površino zbiralec.
2. Toplotno sevanje se prenaša vpojni del (absorberja), ki vsebuje delovno tekočino.
3. Ki kroži v ceveh tuljav segreje hladilno tekočino.
4. Črpalke, krmilna enota in zagotavljajo nadzor umik vod hladilnega sredstva v navitju hranilnika.
5. Izveden prenos toplote vode v kotlu.
6. Ohlajeno hladivo teče nazaj v rezervoar in cikel ponovi.

Topla voda iz grelnika se dovaja v ogrevalni krogotok ali točk za zajemanje vode.

Raznovrstnost SSE

Ne glede na destinacijo, solarni sistem prihaja z ravnim ali okroglim cevi geliokollektorom. Vsaka možnost ima številne posebnosti v smislu učinkovitosti in delovanja učinkovitosti.

Vakuumska - za hladno in zmernim podnebjem

Solarni kolektor vakuumski strukturno podobna termo - ozke cevi s hladilnim sredstvom, dane v posodah večjim premerom. Tvorjen med vakuumske posode sloja odgovorni za toplotno izolacijo (toplotna ohranjevalne - do 95%). Cevasta oblika je optimalno, da imajo vakuum in "poklic" v sončnih žarkov.

Notranji (toplote) cevka, napolnjena z raztopino soli, ki ima nizko vrelišče (24-25 ° C). Kadar se za ogrevanje tekočine uparimo - uparjanje bučko premikanje navzgor in segrevali medij toplote kroži v ohišju kolektorja.

Med kondenzacijo vodne kapljice steče v konico cevi in ​​postopek ponovi.

Zaradi vakuuma v tekoči plasti bučke sposoben toploto vreti in upari v pod ničlo zunanjih temperaturah (do -35 ° C).

Značilnosti solarnih modulov je odvisna od teh meril:

• oblikovanje cevi - vodnjak, koaksialni;
• Toploto kanal - "Heat pipe», Co-sedanji obtok.

Fountain žarnica - steklena cev, pri kateri zaprto ploščo in toplotna absorber vod. Vakuumska sloj razprostira po dolžini kanala toplote.

koaksialni cevi - dvojna vakuumsko bučko z "vstavi" med stenami obeh rezervoarjev. Prenos toplote poteka od notranje površine cevi. Tip Toplotno opremljena kazalnik sesalca.

Kanal «Toplotna cev" - najpogostejši prenos toplote iz sončnih kolektorjev izvedbi.

Mehanizem delovanja temelji na namestitvi v zapečatenih kovinskih cevi hlapne tekočine.

Kanal pretočnega - skozi stekleni bučki vzporedna priključena na-U obliki obločno cevi

Hladilno sredstvo teče skozi kanal segrejemo in dovaja razdelilca ohišja.

Koaksialni in vodnjak cevi se lahko kombinirajo na različne načine s toplotnimi kanali.

Možnost 1. Koaksialno s žarnica «Toplotna cev» - najbolj priljubljena rešitev. Zbiralnik se pojavi multiple prenos toplote iz stene steklene cevi z notranjim bučko in nato hladila. Stopnja optične učinkovitost doseže 65%.

Možnost 2. Koaksialni bučko z obtoku Sotočni je znan kot, v obliki črke U kolektorja. Zaradi zasnove zmanjšuje toplotne izgube - toplotna energija se iz aluminijastih cevi z kroži hladilno tekočino.

Skupaj z visokim izkoristkom (do 75%) modela ima nekaj pomanjkljivosti:

• Namestitev kompleksnost - žarnica so integralna s telesom dveh cevi kolektorja (mainfold) in sicer povsem;
• To izključiti zamenjavo posameznih cevi.

Poleg tega je v obliki črke U sklop zahtevne in drage hladilne tekočine «Heat pipe» modelov.

Možnost 3. Pen cev z načelom dejanje «Heat pipe". Posebnosti rezervoarja:

• visoke optične lastnosti - učinkovitosti približno 77%;
• ravno absorber neposredno izmenjavo energije za ogrevanje s cevjo hladilno;
• z uporabo enotnega stekleno plast se zmanjša odboj sončnega sevanja;

Možna zamenjava poškodovanega elementa brez praznjenja sončnega sistema.

Možnost 4. Vodnjak žarnica ram ukrep - najučinkovitejše orodje za izkoriščanje sončne energije kot alternativnega vira energije za ogrevanje vode ali domači ogrevanje. Visoka zbiralec upravlja z učinkovitostjo - 80%. Pomanjkljivost sistema - težavnost popravila.

Ne glede kolektorjev na uspešnost cevi imajo naslednje prednosti:

• operabilnost pri nizki temperaturi;
• nizko izgubo toplote;
• trajanje delovanja podnevi;
• Sposobnost za segrevanje hladilne tekočine na visoko temperaturo;
• Nizko izpostavljena vetru;
• enostavnost namestitve.

Glavna pomanjkljivost modelov vakuumskih - nezmožnost samo-čiščenje snežne odeje. Vakuumska plast ne prenaša toploto na zunanji strani, tako da je plast snega topi in zajema dostop sonca v polje SSE. Dodatne slabosti: visoke stroške in potrebo po delovni kotom bučk ne manj kot 20 °.

Več podrobnosti o delovni načelu vakuumski sončni kolektor cevi za branje nadalje.

Voda - najboljša možnost za južne zemljepisne širine

Stanovanje (slika) Solarni kolektor - pravokotne aluminijaste plošče, zaprt zgornji plastični ali stekleni pokrov. Znotraj škatle razporejena absorpcijski polje, kovinsko tuljavo in izolacijski sloj. površina kolektorja je napolnjena z vodom toka skozi katero premakne hladilne tekočine.

absorpcije toplote z visoko selektivnim vpojno oblogo doseže 90%. Veznik je tok razporejena med kovinsko "vpojnega" in toplotno izolacijo. Uporablja se dve cevi polagajo sheme: "harfa" in "Meander".

Cevni kolektor z dejanji fluida za prenos toplote kot "tople" učinek - sončni žarki prodrejo skozi steklo in ogrevano cevi. Zaradi tesnost in toplotna izolacija se vzdržuje v plošči.

Moč solarnega modula je v veliki meri odvisna od materiala zaščitnega pokrova:

• navadna stekla - najcenejša in krhke prevleke;
• kaljeno steklo - visoko stopnjo sipanja svetlobe in večjo moč;
• antirefleksnoe steklo - različna največja absorpcija zmogljivost (95%) ob prisotnosti plasti Tanjšanje odraža žarki sonca;
• samočistilna (polami) stekla s titanovim dioksidom - organskem zbledi onesnaževanja na soncu in ostanki smeti odplavi dež.

Večina traja piha polikarbonatno steklo. Material je nameščen v dragih modelih.

Operativne in funkcionalne lastnosti plošče sončne elektrarne:

• V prisilno sistemu za kroženje je na voljo funkcija odmrzovanja vam omogoča, da hitro znebiti snežne odeje na Heliopolis;
• prizmatično steklo zajema širok spekter žarkov iz različnih zornih kotov - učinkovitost obrata v poletnih mesecih doseže 78-80%;
• kolektor se ne boji pregrevanja - če prebitek toplotne energije lahko prisilno hlajenje hladilne tekočine;
• izboljšano žilavost v primerjavi s cevastimi kolegi;
• se lahko namesti pod poljubnim kotom;
• dostopnih cenah.

Sistemi niso brez pomanjkljivosti. Med pomanjkljivosti sončnega sevanja z večanjem temperaturne razlike, učinkovitost stanovanjski SSE pade znatno zaradi nezadostne toplotne izolacije. Zato je modul plošča splača poleti oziroma v toplih podnebjih.

Solarni: značilnosti oblikovanja in delovanja

Raznolikost solarnih sistemov se lahko razvrstijo glede na parametre: metoda uporabe sončnega sevanja, načinu kroženja hladilne tekočine, in številom vezja operacijskega sezone.

Aktivno in pasivno območje

V vsakem solarnem sistemu pretvarjanje energije ima suntrap. Izhajajoč iz načina uporabe proizvedena toplota geliokompleksov dve vrsti: pasivne in aktivne.

Prva vrsta - solarna naprava kjer ponor elementa akt sonce toplote strukturni elementi zgradbe. Ker Zakon streho geliopriemnoy površine, stene ali okna-kolektorja.

V evropskih državah, so pasivne tehnologije uporabljajo pri gradnji energetsko učinkovitih stavb. Geliopriemnye površinsko okrašena z lažno okno. Za prevlečenega stekla so postavljeni zid s svetoproemami počrnelemu.

Kot zalogovniku so elementi izgradnje - stene in strope, polistiren izolirani od zunaj.

Aktivni sistemi vključujejo uporabo samostojnih naprav, ki niso povezane z gradnjo.

Termični in obtočne naprave

Solarni naprave z naravno gibanje hladilnem sredstvu zbiralnega hranilnika kolektorja izvedemo s konvekcijo - topla tekočina z nizko gostoto dviga ohladimo - tokov dol.

V sistemih hranilnika termični se nahaja nad posodo, ki zagotavlja spontano kroženje hladilne tekočine.

Teža solarni sistem je široka paleta pomanjkljivosti:

• ob oblačnih dneh kompleksnega izvedbe pade - za potreben pretok hladilne tekočine velike temperaturne razlike;
• Toplotne izgube zaradi počasnega gibanja tekočine;
• nevarnost pregrevanja zaradi uncontrollability segrevanjem posode;
• nestabilnost zbiralca;
• kompleksnost postavitev hranilnika - za namestitev na strehi poveča izgube toplote, pospešeno korozijske procese, se pojavi tveganje zamrznitvi cevi.

Pros "težo" sistema: preprostost oblikovanja in cenovne dostopnosti.

stroški za dogovoru cirkulacijsko (prisilnega) znatno višje solarnih porušne kompleksa. Vezje "kosi" črpalka za pretok hladilne tekočine. Krmilnik Job deluje črpalka postajo.

Tak postopek je vključen v obtok celoletni dvojno vezje sončno ogrevanje enot.

Poln-izrazit niz prednosti:

• neomejena izbira lokacije rezervoarja;
• uspešnost iz sezone;
• Izbor optimalnega ogrevanju;
• Varnost - ključavnica delovanje v primeru pregrevanja.

Pomanjkljivost sistema - odvisna od električne energije.

Tehnična rešitev sheme, ena - in dva kroga

V eno samo zanko instalacije kroženje tekočine, ki se nato dovaja točk za zajemanje vode. V zimskem času, ko odteče iz sistema je potrebna, da se prepreči zamrznitev in pokanje cevi.

Značilnosti Enokrožni sistemi sončnega ogrevanja:

• Priporočena sistem "polnjenje" nonrigid prečiščena voda - odlaganje soli na cevnih sten vodi do zamašitve kanalov in poškodbe rezervoarja;
• korozija zaradi presežnega zraka v vodi;
• omejena življenjska doba - v štirih do petih letih;
• visok izkoristek v poletnih mesecih.

Kombiniran geliokompleksah posebne kroži hladilo (antifriz z dodatki proti penjenju in proti koroziji aditivov), vodo oddaja toploto skozi toplotni menjalnik.

Nianse delovanje bypass modul: rahel padec učinkovitosti (3-5% manj kot v enotnem sistemu), je treba za popolno zamenjavo hladilne tekočine vsakih 7 let.

Delovni pogoji in učinkovitost

Izračun in namestitev solarnih sistemov je najbolje prepustiti strokovnjakom. Skladnost z napravami, opremo, da se zagotovi učinkovitost in uspešnost prejetih. Da bi izboljšali učinkovitost in delovna doba je treba upoštevati nekaj odtenkov.

Termostatski ventil. V tradicionalnih sistemih ogrevanja termostatski element redko nameščen kot za nadzorno temperaturo odziva vira toplote. Vendar pa je regeneracija solarnega varnostnega ventila ne smemo pozabiti.

Optimalna namestitev ventila - 60 cm od grelca. V bližini "termostat" segrevamo in blokira pretok vroče vode.

Postavitev hranilnika. hranilnik sanitarne vode mora biti nameščen na dostopnem mestu. Ko se postavi v kompaktnem prostoru se osredotoča na višino stropov.

namestitev raztezna posoda. Član kompenzira toplotno širitev v obdobju mirovanja. Namestitev rezervoarja nad črpalkah bo povzročilo pregrevanje membrane in njeno prezgodnjo obrabo.

Priključitev solarnega krogotoka. Pri priključitvi cevi se priporoča, da poskrbi zanko. "Termopetlya" zmanjšuje toplotne izgube, tako da prepreči ogrevan izpust tekočine.

Varnostni ventil. Opozarja "prevračanje" kroženje hladilne tekočine. S pomanjkanjem sončne aktivnosti kontrolni ventil ne sprošča toplota nabrali čez dan.

Priljubljen model "sončni" moduli

Povpraševanje za sončne domačih in tujih podjetij. Dober ugled zmagal proizvajalce izdelkov: NPO stroj za gradbeništvo (Rusija), HELION (Rusija), Ariston (Italija), Viola (Ukrajina), Viessman (Nemčija), Amcor (Izrael) in drugi.

"Falcon" solarni sistem. Stanovanje Solarni kolektor, opremljen z optičnim večplastnih prevlečeno z magnetronskim naprševanjem. Najmanjša zmogljivost emisij in visoka stopnja absorpcije zagotoviti učinkovitost do 80%.

Uspešnost:

• Delovna temperatura - do -21 ° C;
• povratne toplotno sevanje - 3-5%;
• vrhnji sloj - steklo (4 mm).

Zbiralnik CRS-A (Viola). Vakuumski solarni toplotni sistem z absorpcijsko območju 0,8-2,41 m (odvisno od modela). Hladila - propilen izoliranih bakrenih toplotni izmenjevalnik 75 mm zmanjšuje toplotne izgube.

Dodatni parametri:

• Ohišje - anodiziranega aluminija;
• Premer tuljava - 38 mm;
• izolacija - z zdravljenjem Rockwool antigigroskopichnoy;
• prevleka - borosilikatnega stekla 3,3 mm;
• Učinkovitost - 98%.

Vitosol 100-F - Solarni kolektor ravno vodoravno ali navpično montažo. Baker absorber arfoobraznym cevna spirala in titan prevleko. Prepustnost svetlobe - 81%.

Sklepi in uporabne posnetke na temo

Princip delovanja sončnih kolektorjev in njihovih vrstah:

Ocena izvedbo ravnih temperaturah kolektorja ničlo:

montažni plošči sončne toplote na primer Buderus modelov tehnologije:

Sončne energije - obnovljivi viri zagotavljajo toploto. Ob upoštevanju rasti cen za tradicionalne vire energije opravičuje uvedbo solarnih sistemov, in kapitalske naložbe splača v naslednjih petih letih, velja za namestitev tehnologije.

Če imate pomembne informacije, ki jih želite deliti z obiskovalci naše spletne strani, prosim pustite vaše komentarje v spodnjem članku. Tukaj lahko postavite vprašanja na temo članka ali deliti izkušnje pri uporabi solarnih kolektorjev.